影响牺牲层腐蚀速率的因素研究

精确预测腐蚀速率对于避免过腐蚀和节省时间,从而提高MEMS器件加工的效率具重大意义.通过改变牺牲层材料、腐蚀液浓度、温度和牺牲层结构来改变腐蚀速率是常用的方法.在前人腐蚀模型基础上考虑扩散系数是浓度和温度的函数,腐蚀速率常数是温度的函数,得到了修正模型.从修正模型中找出影响腐蚀速率的各种因素的对应参数,并对其影响腐蚀速率的机理进行详细地研究,这样就为通过修改某些因素来改变腐蚀速率提供了依据.     

光敏聚酰亚胺牺牲层工艺研究

微机电系统(Micro Electromechanical System,MEMS)作为微电子技术应用的新突破,促进了现代信息技术的发展.牺牲层技术是MEMS应用的关键.介绍了光敏性聚酰亚胺作为牺牲层材料的优势,研究了工艺中光敏聚酰亚胺的厚度控制、亚胺化过程以及牺牲层的去除.并讨论了各工艺的最优化,制备了性能稳定的悬桥结构.     

纳米厚度牺牲层腐蚀速率研究

通过大量的实验研究,建立了一套纳米量级牺牲层腐蚀行为的实验研究方法.对牺牲层厚度对腐蚀速率的影响进行了详细地研究,并得到了如下结论:当牺牲层厚度达到微米量级时,其腐蚀速率随着牺牲层厚度的增大而加快,但当其达到纳米量级时,由于固体表面存在的静电荷而产生双电层效应,这种效应对腐蚀速率的影响超过了牺牲层厚度的影响,最终使得腐蚀速率和牺牲层厚度无关.     

组合结构的牺牲层释放腐蚀修正模型

Eaton等人曾给出了HF溶液腐蚀SiO2牺牲层的释放腐蚀模型,然而实验中发现该模型并不能较好地符合实验数据.经分析发现该模型中扩散系数和反应速率常数不能如实反映温度的变化,而且实验中观察到腐蚀前端形状并不总是平面.通过对模型中这些因素的修正,建立起修正模型,证实修正模型比Eaton给出的模型更符合实验结果     

牺牲层二维腐蚀修正模型的研究

针对氢氟酸腐蚀氧化硅,深入研究了牺牲层腐蚀的原理。牺牲层腐蚀主要受扩散机制影响。把二维扩散方程中的扩散系数看作溶液浓度和温度的函数,建立了二维腐蚀修正模型。利用有限差分算法求解扩散方程,并使用C语言编程实现了对单开口、内外拐角等多种复杂组合结构腐蚀过程的模拟,使用MATLAB软件绘制腐蚀图形,最后将模拟结果与实验结果进行了对比,验证了模型的合理性。     

牺牲层腐蚀改进模型与模拟研究

牺牲层腐蚀主要受腐蚀液的扩散过程制约,由扩散方程决定.扩散系数在腐蚀过程中随温度和腐蚀液浓度变化而改变.文中对改进的腐蚀模型给出有限差分算法,由每一时刻溶液在具体位置的浓度值得出扩散系数,再由Topography模型计算前端面的腐蚀情况得到腐蚀前端行进的轮廓线.并编程对一些MEMS结构的释放过程进行仿真,最后给出实验验证.     

用于MEMS的叠层光刻胶牺牲层技术

研究了用于制备悬空结构的叠层光刻胶牺牲层工艺.讨论了工艺中常遇到的烘胶汽泡、龟裂、起皱、刻蚀电镀种子层时产生的絮状物和悬空结构释放时的粘附等问题,并提出了相应的解决办法.借助于分层刻蚀法和逐步替换法,用叠层光刻胶作牺牲层并利用湿法释放技术,制备得到了长1400 μm、厚6 μm、宽40 μm、悬空高为10 μm的完好的悬臂梁结构.     

MCM多层金属化及刻蚀技术研究

本文介绍了MCM芯片制造过程,MCM的关键工艺技术,重点介绍了MCM多层金属化及其湿式刻蚀技术.     

基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片

提出了一种基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片。这种传感器充分利用了多晶硅机械特性和多晶硅纳米膜的压阻特性优势,提高了传感器满量程输出和过载能力。利用有限元方法设计了仿真模型,通过对弹性膜片应力分布的静态分析和非线性接触分析,给出了提高这种压力传感器满量程输出和过载能力的设计方法。并试制了量程为2.5 MPa的传感器芯片样品。测试结果表明样品的过载压力超过7倍量程,5 V供电条件下,满量程输出达到362 m V。     

控制电位型水中臭氧电化学传感器的试验研究

阐述了控制电位型水中臭氧电化学传感器的结构及其原理,通过对循环伏安曲线、极化曲线和不同电位时的电流响应对比曲线的综合分析,得出控制电位为0.50 V时传感器电流响应线性度好、灵敏度高。此外,设计并应用了电位控制和测量电路,实现了对传感器的电位控制以及输出信号的处理。     

Frequency selective dual control for periodic disturbance cancellation

This work combines two well‐known approaches to control: dual control and harmonic control. The combination results in high speed of adaptation and the possibility of using feedback controllers in practical situations where traditionally feedforward controllers were preferred. The use of frequency‐selective filters results in fast adaptation without substantial increase in on‐line computing effort. The approach proposed is more suitable for adaptive cancellation of periodic output disturbances. Dual controllers are computed around each relevant frequency of the disturbance and the control input to the plant is synthesized from them. Simulations illustrate how the control scheme works. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

选择性聚类融合新方法研究

针对传统选择性聚类融合算法不能消除劣质聚类成员的干扰以及聚类准确性不高等问题,提出了一种新的选择性加权聚类融合算法。算法中提出了基于聚类有效性评价方法的参照成员选择方法和联合聚类质量以及差异度的选择策略,然后还提出了基于容错关系信息熵的属性重要性加权方法。新算法有效地克服了传统选择性聚类融合算法的缺点,消除了劣质聚类成员的干扰,提高了聚类的准确性。大量的对比实验结果表明了算法的有效,且性能显著提高。     

RF MEMS电容式开关结构层释放技术

研究了RF MEMS开关的制造工艺流程和聚酰亚胺牺牲层的去除工艺。在开关的设计和加工中采用在信号线两侧的地线上生长一层绝缘介质层,直流偏置线生成在绝缘介质层之上,与桥的锚点相连接,实现了交直流隔离。讨论了干法刻蚀和湿法刻蚀牺牲层技术。干法刻蚀容易造成绝缘介质层的刻蚀和损伤。采用湿法刻蚀结合临界点干燥技术,可以获得理想的微梁结构。通过测试,开关样品的下拉电压为34 V～40 V,下拉距离为(1.7±0.2)μm,满足设计要求。     

Control study on mixing enhancement in boundary layers of membrane systems

This paper proposes an activation scheme for improving the mixing in the boundary layer of pressure-driven membrane systems such as reverse osmosis and ultrafiltration. Through the application of an external electric field, a flow of ions in the vicinity of the membrane surface is generated, creating an electro-osmotic flow that should reduce the extent of concentration polarization. An optimal control problem is formulated and solved to determine the waveform of the control action required to produce an electric field that can effectively increase mixing in the vicinity of the membrane surface with improved energy efficiency. This paper uses a mixing index in terms of a measure of spatial gradients of the perturbation velocities, which describes the mixing caused by both length stretching and vortices. The efficacy of the proposed control is validated by Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations.     

蓄电池快速充电模糊控制技术的研究

由于电池充电时充电电流与充电时间的非线性,采用PID、PI等传统的控制方法对充电过程进行控制的效果不佳,该文在研究镍镉、镍氢电池充电特性的基础上,提出了利用模糊控制技术对充电过程进行智能控制的方法。文中详细介绍了充电模糊控制器的设计过程,并以XC164单片机为控制核心,设计了一种针对镍镉、镍氢电池的智能充电系统,实验结果表明,该系统可对电池的复杂充电过程进行最优控制,充电快速、效率高,充电安全,不会损坏电池或缩短电池寿命,实现了充电过程的智能化控制。     

阿特拉津薄层层析检测方法

研究建立了阿特拉津的薄层层析检测方法，用水加丙酮制作硅胶G薄板，二氯甲烷作展层剂，邻联甲苯胺和碘化钾作显色剂，这种方法可以快速检测出样品中的阿特拉津；采用数码相机采集图像后运用计算机图形处理技术，可以得到高清晰层析点影像，利用PHOTOSHOP5.0有关工具测量层析点的面积，可以使测量精度大大提高，实验表明阿特拉津浓度与层析点面积之间具有较高的相关性（R2值达到0.95)。     

Robust nonlinear variable selective control for networked systems

This paper is concerned with the networked control of a class of uncertain nonlinear systems. In this way, Takagi–Sugeno (T-S) fuzzy modelling is used to extend the previously proposed variable selective control (VSC) methodology to nonlinear systems. This extension is based upon the decomposition of the nonlinear system to a set of fuzzy-blended locally linearised subsystems and further application of the VSC methodology to each subsystem. To increase the applicability of the T-S approach for uncertain nonlinear networked control systems, this study considers the asynchronous premise variables in the plant and the controller, and then introduces a robust stability analysis and control synthesis. The resulting optimal switching-fuzzy controller provides a minimum guaranteed cost on an H₂ performance index. Simulation studies on three nonlinear benchmark problems demonstrate the effectiveness of the proposed method.